控制管理论文

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇控制管理论文范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

控制管理论文范文第1篇

在制造企业中，有几类比较典型的生产方式，其中，单件生产和其它方式有明显的不同，如：大批量生产企业，由于其有规模的优势，所以，在成本、质量和时间方面容易见到成效。

对于单件小批量生产的企业，如：造船、飞机制造、特种机床等，以单件生产为主。在生产进度安排上，多以项目管理的方式推进。

一般的观念里，单件小批量生产不具有成本控制的优势，只有批量大的生产才有成本控制优势。但是，经济形势发生了变化，现代企业产品中的科技含量的增加，使得产品的制造成本并非与产品生产数量直接相关，或者说至少不是只与产品数量直接相关。

那么，为什么这样说呐？准确控制产品的成本，就应该从成本的多重动因入手。产品成本的发生，有些与产品数量（生产工时）相关，有的与非产品数量相关，那么，我们就必须按与成本发生相关的其它因素去追溯计算成本。而不是单纯从产品数量上判断，那什么是成本动因呢？是企业的各项作业，而不是产品本身导致消耗（成本）的发生。如何有效地控制成本，使企业的资源利用达到最大的效益，就应该从作业入手，力图增加有效作业，提高有效作业的效率，同时尽量减少以至于消除无效作业，这是现代成本控制各方法的基础理念。

一、国内企业成本管理的现状分析

美国企业注重策略成本管理和价值链分析，中国企业偏向单一成本控制。

在市场上，真正有意义的是整个经济过程的成本，企业须清楚与产品有关的整个价值链中的所有成本。因此，公司需要从单纯核算自身的经营成本，转向核算整个价值链的成本，与处于价值链上的其他厂商合作共同控制成本，寻求最大收益。

美国企业在成本管理上，能够运用信息论和控制论方法，实行以价值链分析为主要内容的策略成本管理模式，所谓价值链分析就是通过分析和利用公司内部与外部之间的相关活动来达成整个公司的策略目的，实现成本的最低化，它把影响产品成本的每一个环节，从项目调研、产品设计、材料供应、生产制造、产品销售、运输到售后服务都作为成本控制的重点，进行逐一的作业成本分析，使管理人员对产品的生产周期和每一环节的控制方法都有充分的了解，从而使产品的利润在整个生产周期最大化。尽管我国国有企业一直在寻找一条有效的成本降低途径，许多企业都提出全员、全方位、全过程的成本管理模式，而在成本管理的现实操作中，大部分企业把成本降低的着力点放在对生产成本的单一控制上，忽视了项目调研、工艺设计、产品设计对产品成本的影响，实际上以上三阶段决定了产品成本的90％，足以决定企业命运。

“尽可能少的成本付出”与“减少支出、降低成本”在概念是有区别的。“尽可能少的成本付出”，不就是节省或减少成本支出。它是运用成本效益观念来指导新产品的设计及老产品的改进工作。如在对市场需求进行调查分析的基础上，认识到如在产品的原有功能基础上新增某一功能，会使产品的市场占有率大幅度提高，那末，尽管为实现产品的新增功能会相应地增加一部分成本，只要这部分成本的增加能提高企业产品在市场的竞争力，最终为企业带来更大的经济效益，这种成本增加就是符合成本效益观念的。

二、如何控制成本

对于单件小批量生产企业而言，由于生产一种产品的工艺、工装设备投入相对比较多，无疑增加了产品的成产成本。不能从批量和规模上取得优势，要降低成本。如何来控制？笔者建议可以从以下几个方面考虑：

（1）产品设计阶段的成本控制

第一次就把事情作对，首先在产品设计阶段充分考虑工艺的制造成本，采用工艺性好的产品设计方案，这需要在产品设计时工艺人员的早期参与时必不可少的，采取并行工程的方法，优化产品的设计从而降低成本。

美国企业在成本管理上，能够运用信息论和控制论方法，实行以价值链分析为主要内容的策略成本管理模式，所谓价值链分析就是通过分析和利用公司内部与外部之间的相关活动来达成整个公司的策略目的，实现成本的最低化，它把影响产品成本的每一个环节，从项目调研、产品设计、材料供应、生产制造、产品销售、运输到售后服务都作为成本控制的重点，进行逐一的作业成本分析，使管理人员对产品的生产周期和每一环节的控制方法都有充分的了解，从而使产品的利润在整个生产周期最大化。尽管我国国有企业一直在寻找一条有效的成本降低途径，许多企业都提出全员、全方位、全过程的成本管理模式，而在成本管理的现实操作中，大部分企业把成本降低的着力点放在对生产成本的单一控制上，忽视了项目调研、工艺设计、产品设计对产品成本的影响，实际上以上三阶段决定了产品成本的90％，足以决定企业命运。

降低成本可以有两种实现方式，一种是在既定的经济规模、技术条件、质量标准条件下，通过降低消耗、提高劳动生产率等措施降低成本。这种方式的成本降低以现有条件为前提，是日常成本管理的重点内容。降低成本的第二种方式是改变成本发生的基础条件。在既定条件下，成本改善会有一个极限幅度，在这个幅度内，改进的逐步增加最后可能会达到收益递减点，最后使得降低成本异常艰难。在这种条件下，进一步的成本改进有赖于新的技术和新的观念。改变成本发生的基础条件为进一步的成本降低提供新的基础。企业成本优势最常见的来源就是采用与竞争对手有显著差异的价值链。正因如此，所以企业进一步降低成本常依赖于第二种方式，依赖于新技术和新观念，依赖于重构价值链。产品设计包含着重新设计诸多重构价值链的因素，如改变生产工艺、采用新的原材料等，因此产品设计对成本控制有着关键性的影响，是系统成本管理的核心。因为产品成本的20％—80％在设计阶段已经确定，待产品投入生产后，降低成本的潜力并不太大。为了最大限度的压缩成本，产品设计必须着眼于目标成本和目标利润。若完成产品全部作业成本低于目标成本，则该产品设计是可行的，否则不行。只有这样才能控制成本，最终才能保证产品在市场上的竞争力。（2）原材料采购阶段的成本控制

其次，在原材料的采购阶段，由于单件生产在原材料的采购方面也不具有规模优势，所以，原材料的成本也是居高不下。如果，把产品的原材料分成几类：通用原材料，可委托中间商进行采购，利用他们的渠道优势来降低成本；特殊材料，可以和同行进行联合采购，来降低成本。

在企业里，采购部门常常控制着40％—50％的销售金额，减少材料成本也许是整个降低成本计划中最有效的一步。所有经营者应明三个关键性的采购原则：

①不要害怕采购部门。要学习各种成本降低方法，学习采购。最重要的是，不要使自己和采购部门及采购负责人隔离开来，要参与进去。

②把力量集中在“一号”部件上。要保证你的采购部门在代价较高的“一号”部件的选择、交货和周转上花费最多的时间。在这方面，有效的采购、替代或重新设计会产生大的影响。

③不要超速完成采购。要允许企业的采购部门运用其创造力，想象力和专业经验，以尽可能低的价格采购部件和材料。不要像你定一份咖啡那样对待采购部门。不要根据蹩脚的预测或因为缺少正确的销售和生产制造计划而让采购部门迅速办理。

④不要吊死在一棵树上。对采购部门来说，往往习惯于和一个特定的供应商维持关系，因为他们在一起做生意已有多年了。事实上，经营者完全可以挑起供应商之间的竞争，这样可以刺激他们降低某些材料的价格。

⑤能作出准确的预测。企业必须能对原材料未来的走向及产品的趋势作出预测，特别是那些较为短缺的原材料，许多往往需要进口，短缺常会发生。如果经营者不能准确地预测，采取相应的措施，也许最需要一种材料的时候，正是它价格最高的时候。

（3）产品制造过程中的成本控制

在制造构成中的成本控制，则是靠企业的管理基础水平的提升才能够见到效益的。在制造过程中的成本控制，与企业的质量管理和交货期的联系比较紧密。可以通过几种主线来推进成本控制工作。

传统的成本降低基本是通过成本的节省来实现的，即力求在工作现场不浪费资源和改进工作方式以节约成本将发生的成本支出，主要方法有节约能耗、防止事故、以招标方式采购原材料或设备，是企业的一种战术的改进，属于降低成本的一种初级形态。

但是，这种的成本降低是治标不治本的，只是成本管理的一种改良形式。现代企业需要寻求新的降低成本的方法，力图从根本上避免成本的发生。现代的JIT（JustInTime，适时生产系统），以“零库存”形式避免了几乎所有的存货成本；TQC（TotalQualityControl，全面质量控制），以“零缺陷”的形式避免了几乎所有的维修成本和因产品不合格带来的其它成本。成本避免的思想根本在于从管理的角度去探索成本降低的潜力，认为事前预防重于事后调整，避免不必要的成本发生。这种高级形态的成本降低需要企业在产品的开发、设计阶段，通过重组生产流程，来避免不必要的生产环节，达到成本控制的目的，是一种高级的战略上的变革。

（4）通过严格成本核算管理控制成本

在成本核算管理上，全力推行全员成本核算与层层控制，抓好单件产品核算，真正了解每种产品的制造成本，从原材料、水、电、气的消耗到工时订额等的核算，作到准确，这是成本管理的基础和成本控制的根本点。

在库存的控制上，争取消除中间库，采取公司集中统一的库存与物流配送体系，从内部的资源集中配置的角度，提高效率，压低库存，降低库存资金的占用。同时，控制在制品的数量。

（5）工艺设计上的成本控制

工艺设计上尽量考虑工艺方法的通用性、标准化，采用合理的加工手段，提高材料及设备的利用率，严格审核确保工艺方案的合理性。

（6）质量成本控制

对于不良品损失的控制，防止为了只追求交货期和产品质量而不顾及产品的成本的提升。严格控制质量成本，把内部损失和外部损失降到最低，作到质量、成本和交货期三方面协调推进。如果是实行项目管理方式为主的企业，建议采取项目经理全权负责的方式对质量指标、成本费用指标和交货期统一考核，建立完善的奖惩机制。

三、我国企业采用现代成本管理方法应注意的问题

产生于日本及欧美的现代成本管理理念与方法已逐渐被我国企业所采用，实践证明，我国企业在运用这些方法时要注意以下几点：

（1）要以人为本。在现代成本管理这个系统工程中，人是具有主观能动性的。企业如何设计适当的激励制度以调动全体员工的能动性是管理者运用现代成本管理方法首先要考虑的问题。无论如何完美无缺的管理方法，如果不能使员工自愿、积极主动参与，也只会适得其反。因此，现代成本管理方法一定要与“以人为本”的现代管理思想相结合。

（2）注意全面性。成本管理活动是复杂的系统工程，在进行成本管理系统设计时，一定要注意全面性，要全员参加，落实到生产和管理的全过程，不能采取武断的命令下达式，特别是作业成本法制度设计，必须取得各级管理人员和基层车间工人的全力支持才能顺利进行。

（3）注意综合性。由于现代成本管理方法是一个系统整体，所以在设计时一定要综合运用，不可断章取义。如只为加快存货流通速度而不顾企业具体情况盲目采取零存货方法，其结果可能是灾难性的。

控制管理论文范文第2篇

关键词：高层建筑火灾自动报警探测器智能控制联动控制

Thedesignandapplicationofautomaticfire

warningcontrolsysteminhighbuidings

Abstract：Thisarticleanalysesthecharacteristicsofthefireantomaticwarningsystemandtheintelligentfirewarningcontrolsystem.Byusingthesytemalotoftraditionalproblemscanbesolved,includingusingalotofprobesbutcotrollingolnyarelalivelysmallarea.

Keywords:highrisedbuiding;fireautomaticwarningsystem;probe;intelligentcontrol;coordinatedcontrolsystem

随着我国经济建设的发展，现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了国家消防部门及设计院等社会各界的高度重视。国家制定了一系列防火规范，从而促进火灾自动报警设备的研究和推广使用。高层建筑建设规模大，装修标准高，人员密集，各种电气设备使用频繁，因而存在着火灾隐患，在建筑电气设计中必须严格依照规范要求设计火灾报警控制系统。但选择何种控制系统，使该系统充分有效地发挥功能，是设计中十分重要的问题。

1火灾自动报警系统的主要部件及特征

火灾自动报警系统的基本形式有三种，即：区域报警系统、集中报警系统的控制中心报警系统。高层建筑和大型建筑主要采用控制中心报警系统，这是一种复杂的火灾自动报警系统，主要由触发器件、火灾报警装置、消防控制设备及电源组成。该系统从通报火灾到启动灭火系统和控制各种消防设备，基本实现自动化。

触发器件主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾探测器是对火灾参数（如烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同，火灾探测器分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器和复合火灾探测器五种基本类型。

火灾报警装置在火灾自动报警系统中用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发生控制信号和具有其它辅助功能的控制指标设备。

火灾报警装置在火灾自动报警系统中用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置，如火灾警报器，它是一种基本的火灾警报装置，以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号。

消防控制设备在火灾自动报警系统中当接收到来自触发器件的火灾报警信号，能自动或手动启动相关消防设施并显示其状态的设备。主要包括：火灾报警控制器；自动灭火系统的控制装置；室内消火栓系统的控制装置；防排烟系统及空调通风系统的控制装置；常开防火门、防火卷帘的控制装置；电梯回降控制装置以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置。每个系统根据工程的需要应具有十类控制装置的部分或全部。

电源火灾自动报警系统属于消防用电设备，主电源采用消防电源，备用电源采用蓄电池，保证不间断供电。

设计中消防控制设备主要设置在消防控制中心，便于实行集中统一控制，有些消防控制设备可设在消防设备现场，而动作信号必须返回消防控制中心，实行集中与分散相结合的控制方式。但该探测器有误报现象、控制器容量较小。

2智能火灾报警控制系统工作原理

智能火灾报警控制系统与火灾自动报警系统不同之处在于：将发生火灾期间所产生的烟、温、光等，以模拟量形式连同外界相关的环境参量一起传送给报警器，报警器再根据获取的数据及内部存贮的大量数据，利用火灾判据来判断火灾是否存在。

智能火灾报警器中编址单元包括：智能控测器、智能手动按钮、智能模块、探测器并联接口、总线隔离器和可编程继电器卡等。新型的智能火灾探测器，又称模拟量火灾探测器，这种探测器给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或其等效的数字信号。传统探测器称为有阈值火灾探测器，而智能火灾探测器没有阈值，却设有专用芯片，智能火灾探测器的应用提高了报警系统的准确性和智能化程度。

在火灾报警时，报警控制器通过控制模块启动相应的外探设备，如排烟阀、送风阀、卷帘门等，需要接受外控设备的反馈信号时，应加一个监视模块，控制模块和监视模块一样，联接在报警回路总线上，安装在所控设备的附近。模块内设十进制编码开关，可现场编号，各占用回路总线上一个地址。通过报警控制器显示控制模块和监视模块的具体地址，用声、光报警可反映联动设备的工作状态。

可编程继电器卡，通过编程可实现对风机、水泵等大型设备的二级联动控制。智能控制是一种无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程。

3工程实例

3.1火灾自动报警系统的设计应用

笔者1992～1993年参与设计的海南省物资局金属大厦，该大厦是座地下1层，地上22层，建筑高度70多米，建筑面积1.2万平方米的写字楼。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，建筑高度超过50m的办公楼属于一类防火建筑，因此该大厦要设火灾自动报警系统。

设计中选择了国产火灾自动报警系统，这种系统在当时较普遍，仅有一台主机控制器，因而适用于中、小型建筑。

大厦消防控制中心设在1层，每层设层显示器。地下室作设备用房有变电室、空调机房、水泵房，机房内设有防排烟风机、消防水泵等消防设备，当火灾发生时，温度达到一定值排烟风机自动启动，并打开排烟阀，开始排烟（图1）。

图1排烟风机控制原理

该工程地下室是消防联动控制的集中点，将地下室的防排烟风机、排烟阀等控制线均引至消防中心的联动控制器。消防泵、喷淋泵、正压风机、排烟风机、消防电梯等却属于外控设备，均由联动控制器控制。整个火灾自动报警系统设计合理、运行可靠。

3.2智能火灾报警系统的设计应用

随着科学技术的发展，智能火灾报警系统问世，从传统型走向智能型是国内外火灾报警系统技术发展的必然趋势，工程设计人员必须予以充分重视。

徐州某大型建筑群由三栋塔楼组成，一栋为25层，一栋13层和一栋12层的塔楼由4层裙楼连接而成，建筑面积6万平方米，建筑高度85m，主要功能：1至4层为商场，5层以上为写字楼。由于该大厦建筑面积大，探测区域广，探测器数量非常可观。传统的火灾自动报警系统已无法满足需要，因此，在设计中，经过反复的方案比较，选择了采用主—从式网结构的智能火灾报警控制系统，该系统利用大容量的控制矩阵交叉查寻软件包，以软件编程代替硬件组合，满足了大型工程的适用性，提高了消防联动的灵活性和可修改性。系统由主机、从机、复示器等构成。该工程消防控制中心设于1层，主机和消防联动控制柜设在消防中心，从机与复示器分设于楼层内。

智能探测器数量的确定设计时先根据《火灾自动报警器系统设计规范》的规定确定探测器的布局和设置。其规定探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。感烟、感温探测器的保护面积和保护半径应按表1确定。表中列出的是一个感烟探测器或感温探测器的保护面积和保护半径。建筑物内往往一个探测区域的面积较大，超过一只探测器的保护面积，这时需要计算一个探测区域内所需设置的探测器数量，可按下式计算：

式中：N为一个探测区域内所需设置的探测器数量（只），N取整数；S为一个探测区域的面积（m2）；A为探测器的保护面积；K为修正系数，重点保护建筑取0.7～0.9，非重点保护建筑取1.0。

根据上式计算结果，可确定一个探测区内的智能探测器的安装数量。

选择控制器容量计算该系统控制器为主—从式网络结构，每个主—从机系统，只能有一台主机，从机数量根据工程要求确定，一般按探测器数量计算，从机数量最多为15台。

表1感烟、感温探测器的保护面积和保护半径

火灾探测

器的种类地面面积

S

(m2)房间高度

H

(m)探测器的保护面积A和保护半径R

屋顶坡度θ

θ≤15°15°＜θ≤30°θ＞30°

A

(m2)R

(m)A

(m2)R

(m)A

(m2)R

(m)

感烟探测器S≤80h≤12806/7807.2808.0

S＞806＜h≤12806.71008.01209.9

h≤6605.8807.21009.0

感温探测器S≤30h≤8304.4304.9305.5

S＞30h≤80203.6304.9406.3

每台控制器最大有四个回路，每个回路容量均为198个地址，其中99个智能探测器，99个编址模块。因此一台主机或从机的最大容量为4×99=396个智能探测器，4×99=396个编址模块。

该工程经过计算，选用了一台主机和四台从机，每台控制器都按四个回路设计。主机N控制1～4层商场内的所有探测器，手动报警按钮，控制按钮，水流指示器等消防设备，从机N1控制地下室的所有探测器、送风阀、排烟阀、防火阀等消防设备，从机N2控制13层和12层两座连通塔楼的5～13层的消防设备，N3、N4分别控制25层塔楼的5～13层和14～25层的消防设备。

整个大厦智能火灾报警控制系统设计比较合理，充分考虑到建筑群的特点，选用一台主机、四台从机控制了6万平方米的建筑，如果用传统火灾自动报警系统则需要几套控制系统分别控制，现有系统设计即经济实用，又准确可靠。

4结论

综合上述工程设计与实践研究，可以得出以下几点认识与结论。

1）传统的火灾自动报警系统适合于中、小型建筑，它的特点是探测器属于阀值型，控制器仅有主机一台。而智能火灾报警控制系统，采用模拟量探测器，控制系统采用主—从式网络结构，适应性强，尤其适合大型建筑的火灾报警系统。

2）智能火灾报警系统，克服了传统火灾自动报警系统存在的漏报和误报的难题，提高了报警系统的准确性、可靠性。在设计中可灵活应用，根据工程需要选择适当的从机数量，使工程设计最经济、最合理。

3）为了防患于未然，火灾报警系统的设计和应用十分重要，设计人员应根据不同的建筑工程，优化设计方案。

参考文献：

［1］蔡自兴，徐光礻右.人工智能及其应用［M］.北京：清华大学出版社，1996,329～360

［2］戴汝为.智能系统的综合集成［M］.杭州：浙江科学技术出版社，1995,128～160

控制管理论文范文第3篇

空压机在工业生产中有着广泛地应用。在供水行业中，它担负着为水厂所有气动元件，包括各种气动阀门，提供气源的职责。因此它运行的好坏直接影响水厂生产工艺。

空压机的种类有很多，但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。例如我厂使用的南京三达活塞式空压机、美国寿力螺杆压缩机和Atlas螺杆式空压机都采用了这种控制方式。根据我们多年的运行经验，该供气控制方式虽然原理简单、操作简便，但存在能耗高，进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。

随着社会的发展和进步，高效低耗的技术已愈来愈受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术，节省电能同时改善空压机性能、提高供气品质就成为我们关心的一个话题。结合生产实际，我们选择了一台美国寿力LS-10型固定式螺杆空压机进行了研究。

2空压机加、卸载供气控制方式简介

作者以美国寿力LS-10型固定式螺杆空压机电控原理图(如图3所示)为例,对加、卸载供气控制方式进行简单介绍。

SA1转至自动位置，按下起动按钮SB2，KT1线圈得电，其瞬时闭合延时断开的动合触点闭合，KM3和KM1线圈得电动作压缩机电机开始Y形起动;此时进气控制阀YV1得电动作，控制气体从小储气罐中放出进入进气阀活塞腔，关闭进气阀，使压缩机从轻载开始起动。当KT达到设定时间(一般为6秒后)其延时断开的动断触点断开，延时闭合的动合触点闭合，KM3线圈断电释放，KM2线圈得电动作，空压机电机从Y形自动改接成形运行。此时YV1断电关闭，从储气罐放出的控制气被切断，进气阀全开，机组满载运行。(注:进气控制阀YV1只在起动过程起作用，而卸载控制阀YV4却在起动完毕后起作用。)

若所需气量低于额定排气量，排气压力上升，当超过设定的最小压力值Pmin(也称为加载压力)时，压力调节器动作，将控制气输送到进气阀，通过进气阀内的活塞，部分关闭进气阀，减少进气量，使供气与用气趋于平衡。当管线压力继续上升超过压力调节开关(SP4)设定的最大压力值Pmax(也称为卸载压力)时，压力调节开关跳开，电磁阀YV4掉电。这样，控制气直接进入进气阀，将进气口完全关闭;同时，放空阀在控制气的作用下打开，将分离罐内压缩空气放掉。

当管线压力下降低于Pmin时，压力调节开关SP4复位(闭合)，YV4接通电源，这时通往进气阀和放空阀的控制气都被切断。这样进气阀重新全部打开，放空阀关闭，机组全负荷运行。

3加、卸载供气控制方式存在的问题

3.1能耗分析

我们知道，加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin～Pmax之间来化。Pmin是最低压力值，即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下，Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示:

Pmax＝(1＋δ)Pmin(1)

δ是一个百分数，其数值大致在10%～25%之间。

而若采用变频调速技术可连续调节供气量的话，则可将管网压力始终维持在能满足供气的工作压力上，即Pmin附近。

由此可知，在加、卸载供气控制方式下的空压机较之变频系统控制下的空压机，所浪费的能量主要在2个部分:

(1)压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量

在压力达到Pmin后，原控制方式决定其压力会继续上升(直到Pmax)。这一过程中必将会向外界释放更多的热量，从而导致能量损失。

另一方面，高于Pmin的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压至接近Pmin。这一过程同样是一个耗能过程。

(2)卸载时调节方法不合理所消耗的能量

通常情况下，当压力达到Pmax时，空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。

关闭进气阀使电机空转虽然可以使空压机不需要再压缩气体作功，但空压机在空转中还是要带动螺杆做回转运动，据我们测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%～15%(这还是在卸载时间所占比例不大的情况下)。换言之，该空压机10%的时间处于空载状态，在作无用功。很明显在加卸载供气控制方式下，空压机电机存在很大的节能空间。

3.2其它不足之处

(1)靠机械方式调节进气阀，使供气量无法连续调节，当用气量不断变化时，供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。用气精度达不到工艺要求。再加上频繁调节进气阀，会加速进气阀的磨损，增加维修量和维修成本。

(2)频繁采用打开和关闭放气阀，放气阀的耐用性得不到保障。

4恒压供气控制方案的设计

针对原有供气控制方式存在的诸多问题，经过上述对比分析，本人认为可应用变频调速技术进行恒压供气控制。采用这一方案时，我们可以把管网压力作为控制对象，压力变送器YB将储气罐的压力P转变为电信号送给PID智能调节器，与压力设定值P0作比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号送变频调速器VVVF，通过变频器控制电机的工作频率与转速，从而使实际压力P始终接近设定压力P0。同时，该方案可增加工频与变频切换功能，并保留原有的控制和保护系统，另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动，实现了软启动，避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。

具体的控制系统流程图如图1所示。

变频与工频电源的切换电路如图2所示;空压机电控原理图如图3所示;变频调速控制系统接线图见图4。

5系统元器件的选配及系统的安装与调试

5.1元器件的选型

(1)变频器

LS-10型固定式螺杆压缩机电机型号:LS286TSC-4，功率22kW，频率50Hz，额定电压380V，额定电流42A，4极，转速1470r/min，我们选用一台“台达牌”VFD300B43A型变频器。因为LS-10型空压机是一种大转动惯量负载，因此选用加大一级变频器(30kW)，变频器的外部接线如图5所示。

a)变频器的主要参数

l输出:最大适用电机输出功率30kW，输出额定容量45.7kVA，输出额定电流60A，输出频率范围0.10~400Hz，过载能力为额定输出电流的150%，运行60s，最大输出电压对应输入电源。

l输入:3相，380~460VAC，50/60Hz，电压容许变动范围±10%，频率容许变动范围±5%。输入电流60A，采用强迫风冷。

(2)该变频器的主要特点:

a)采用了新一代电力元件IGBT作为驱动交流电动机的核心元件，应用高速微处理器实现正弦波脉宽调制(SPWM)技术，具有无传感器矢量控制及电压/频率(V/f)控制。

b)配有RS-485接口，可与计算机联结，构成计算机监控、群控系统。

c)自动转矩补偿。e)禁止电机反转。

d)自动调整加减速时间。f)带过载(过热保护)。

(2)PID智能控制器

兰利牌PID智能控制器一个，型号:AL808，单路输入、输出，输出为4~20mA模拟信号，测量精度0.2%，厂家:深圳市亚特克电子有限公司。

(3)压力变送器

压力变送器一个型号:DG1300-BZ-A-2-2，量程:0~1Mpa，输出4~20mA的模拟信号。精确度0.5%FS。厂家:广州森纳士压力仪器有限公司。

1)安装

控制柜安装在空压机房内，与原控制柜分离，但与压缩机之间的主配线不要超过30m。控制回路的配线采用屏蔽双绞线，双绞线的节距在15m以下。另外控制柜上装有换气装置，变频器接地端子按规定不与动力接地混用，以上措施增强了系统的稳定性、可靠性。

(2)调试

a)变频器功能设定

00-09设定为00(V/f电压频率控制)

01-00最大操作频率:设定为50Hz(对应最大电压380V)

01-01最大频率:设定为50Hz(等于电机额定频率)

01-07上限频率:设定为48Hz

01-08下限频率:设定为40Hz

01-09第一加速时间:设定为10S

01-10第一减速时间:设定为10S

02-00设定为02，即由外部4~20mA输入(ACI)

02-01设定为01:运行指令由外部端子控制

02-02设定为00(以减速制动方式停止)

02-04设定为01:禁止反转

02-07设定为00:ACI断线时减速至0Hz

06-04设定为:150%(过载保护)，其它功能遵照变频器出厂设定值。

b)PID参数的整定

由于用于控制变频器，根据在不允许输出信号频繁变化的应用系统中应选择PI调节方式原则，因此只能采用PI调节方式，以减少对变频器的冲击。

在对PID进行参数整定的过程中，我们首先根据经验法，将比例带设定在70%，积分时间常数设定在60s;为不影响生产，我们采取改变给定值的方法使压力给定值有个突变(相当于一个阶跃信号)，然后观察其响应过程(即压力变化过程)。经过多次调整，在比例带P=40%，积分时间常数Ti=12s时，我们观察到压力的响应过程较为理想。压力在给定值改变5min左右(约一个多周期)后，振幅在极小的范围内波动，对扰动反应达到了预期的效果。

(3)调试中其他事项

从图4可以看出，整套改造装置并不改变空压机原有控制原理，也就是说原空压机系统保护装置依然有效。并且工频/变频切换采用了电气及机械双重联锁，从而大大的提高了系统的安全、可靠性。

我们在调试过程中，将下限频率调至40Hz，然后用红外线测温仪对空压机电机的温升及管路的油温进行了长时间、严格的监测，电机温升约3~6℃之间，属正常温升范围，油温基本无变化(以上数据均为以原有工频运行时相比较)。所以40Hz下限频率运行对空压机机组的工作并无多大的影响。

6结束语

经过一系列的反复调整，最终系统稳定在40.5~42.5Hz的频率范围，管线压力基本保持在0.62Mpa，供气质量得到提高。改造后空压机的运行安全、可靠，同时达到了水厂用气的工艺要求。

参考文献

[1]张燕宾.变频调速应用实践[M].北京:机械工业出版社,2000.

[2]吴忠智,黄立培,吴加林.调速用变频器及配套设备选用指南[M].北京:机械工业出版社,2000.

[3]袁任光.交流变频调速器选用手册[M].广州:广东科技出版社,2002.

[4]韩安荣.通用变频器及其应用[M].北京:机械工业出版社,2000.

控制管理论文范文第4篇

关键词：锅炉燃烧控制HoneywellDCS稳态优化控制

热电厂提供的能源主要是以电能和热能的形式出现的，通常是利用锅炉生成蒸汽，然后将其中一部分提供给汽机发电，提供电力能源，另一部分作为热源直接供给用户。无论最后提供的能源形式是何种方式，锅炉负荷总是变化的。负荷既包含电力负荷也包含热能负苛。近年来，为解决锅炉燃烧过程的优化控制问题，国内外采取了多种控制手段。尽管它们在一定程序上提高了热效率，但不能彻底解决锅炉燃烧的控制问题，因为难于建立被控对象的精确数学模型[1～2],仍需要根据负荷变化，人工调控锅炉运行，才能使锅炉燃烧过程更多时间处于相对平衡状态，提高燃烧效率。

为了达到提高燃烧效率这个目的，采用HoneywellS9000系统构建集散控制系统，建立一个锅炉、汽机和电网、热网的监控系统，对系统中状态实施全面监测，无疑是一个很好的解决办法。该系统可将监测数据存入管理数据库，以便操作人员快速准确地了解系统运行状态，同时也使得管理人员能够分析运行情况，做出生产管理决策。通过对一些主要的过程变量实施自动控制，使得整个系统通史完全、有效地运行。在此基础上，对节能影响很大的锅炉燃烧系统建立稳态参数优化模型，并求得锅炉燃烧稳态优化模型参数。在这个优化结果的指导下，便可进行锅炉燃烧优化控制。

1基于HoneywellDCS的锅炉、汽机、电网、热网运行参数监控系统

美国Honeywell模块自动化控制系统是一种介于大型集散系统、单回路控制器可编程控制器之间的中小型控制系统。S9000系统是基于9000系列多回路控制器的优秀系统，它集所有主要控制硬件于一体，从而在一个使用方便且有效的单元中实现回路控制、逻辑控制、数据采集以及操作员接口等功能。Honeywell系统的网络通讯功能为开放式系统提供了灵活性，操作员/工程师以及过程控制器由基于TCP/IP协议的Ethernet网络连接，它们之间可以互通信息，也可与上层的工厂级计算机通讯。通过这一开放式系统的通讯平台容易建立管理级应用，与上层的工厂计算机系统资源进行信息交换，可以随时获得整个系统的信息。这一重要特性增强了用户快速做出有效决策的能力。所以采用HoneywellS9000系统对热电厂汽机、锅炉和电网、热网的运行参数进行监控，用四个监视屏幕显示各种监控参数的实时数据、历史趋势图、故障报警等。

汽机主要监控参数有：转速、功率、主蒸汽温度、主汽门前压力、主汽门后压力、蒸汽流量、蒸汽流量累计、抽汽压力、抽汽流量累计、抽汽温度、抽汽流量、排汽真空、过冷度、排汽温度、凝结水温等；锅炉主要监控参数有：汽包压力（控制）、主蒸汽压力（控制）、给水压力、主蒸汽流量、给水流量、减温水前流量、减温水后流量、汽包水位（控制）、炉膛负压（控制）、炉膛温度、炉膛出口温度、含氧量、低温预热器左压力、低温预热器右压力、高温预热器左压力、高温预热器右压力、一次风压力（控制）、二次风压力、燃油流量、回油流量、燃油压力、排汽温度、燃油温度、引风机开度、引风机电流、送风机开度、送风机电流、给煤机电流、给煤机转速等；电网主要监控参数有：各汽机电压、电流和有功功率、电网电流、电压、有功功率、无功功率等；热网主要监控参数有：主要用户的蒸汽流量、蒸汽压力等。

2锅炉燃烧系统稳态参数优化

锅炉燃烧系统的状态好坏直接决定了能源利用率的高低，而锅炉稳态运行是否处在优化状化，对燃烧系统来说具有重要的作用。为保证系统能够高效运行，可以采取两方面的措施：一是采用自动控制系统保证系统长时间稳定地运行；另一是保证系统稳态的最优状态，对锅炉燃烧系统稳态运行参数进行优化。

2.1优化模型及其求解

由燃料燃烧及热工控制的研究和实际实践可知，保持煤与风的合理配比，可以提高锅炉的热效率；控制与鼓风量相适应的引风量，使锅炉具有适宜的炉膛负压，可以避免因喷火或漏风而引起的热效率降低。当燃烧效率最高、热损失最小时，可得到最大的节能效果，对环境的污染也最小。由此可见，如何使燃烧过程工作在最佳燃烧区，从而达到最大热效率是燃烧控制的根本任务和难点所在。由燃煤链条锅炉的运行特点可知，燃烧过程的优劣主要取决于煤层厚度、链条运行速度和送风量、引风量的合理控制。

为此，构造一个优化模型，主要输入量是送风量、引风量和给煤量，输出量是氧含量、炉膛负压和主蒸汽压力。其目标函数是追求能量消耗最小，决策量是送风量（送风挡板开度）、引风量（引风挡板开度）和给煤量。在进行优化的过程中要满足锅炉运行的基本约束，即各个决策变量在一定的范围以内变化，且主蒸汽压力要控制在一个给定的范围之内。优化模型为：

minz=c1x1+c2x2+c3x3(1)

其中，yf_min<x1<yf_max

sf_min<x2<sf_max

mei_min<x3<mei_max

ly_min<yl=f(x1,x2,x3,fh)<yl_max

c1,c2,c3分别为送风量、引风量、给煤量的单位价格；

x1,x2,x3分别为送风量、引风量、给煤量；

yl是主蒸汽压力，它是x1,x2,x3和主蒸汽流量的函数；

函数f（x1,x2,x3,fh）是一个用BP神经网络表示的模型；

yf_min、yf_max分别表示送风量的最小、最大限制值；

sf_min、sf_max分别表示引风量的最小、最大限制值；

mei_min、mei_max分别表示给煤量的最小、最大限制值；

yl_min、yl_max分别表示主蒸汽压力的最小、最大限制值。

在这个优化模型中，主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系是一个非线性关系，使用一个四层的前馈神经网络来描述。而当优化出决策变量，求得最佳氧含量和炉膛负压之值时，也需要构造一个神经网络，通过建立氧含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系，炉膛负压之值时，也需要构造一个神经网络，通过建立氧含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系，炉膛负压送风量、引负量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系来进步求得它们的最佳值。

使用罚函数方法求这个模型的解时，需将上面的模型重新写为如下的无约束最小化形式：

公式

其中，g1(x1,x2,x3,yl)=x1-yf_min

g2(x1,x2,x3,yl)=yf_max-x1

g3(x1,x2,x3,yl)=x2-sf_min

g4(x1,x2,x3,yl)=sf_max-x2

g5(x1,x2,x3,yl)=x3-mei-min

g6(x1,x2,x3,yl)=mei_max-x3

g7(x1,x2,x3,yl)=yl-yl_min

g8(x1,x2,x3,yl)=yl_max-yl

Mi(i=1,2,…，8)是罚函数系数。

优化模型（1）的求解步骤为：

（1）取Mi(i=1,2,…，8)初始值为1000，允许误差为ε，k=1；

（2）求无约束极值问题优化模型（2）的最优解；

（3）对其一个j(1≤j≤8)，有：-gj(x1,x2,x3,yl)≥ε，则：

Mk+1,j=10×Mk,j，令k=k+1，转第2步，否则停止迭代。

2.2四层前馈神经网络模型及其训练

函数f(x1,x2,x3,fh)是一个用神经网络表示的BP模型，表示主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系。这个神经网络是一个4×10×10×1的前馈神经网络：输入层有四个输入量（送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量）；第四层输出层，有一个输出量（主蒸汽压力）；第二和第三层是中间层，各有十个神经元。网络的训练就是确定网络的连接权，使代价函数量小，采用的是变步长反向传播（BackPropagation）的学习算法。

在优化程序中，使用主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系模型作为一个结束参加优化。同时在获得了模型的优化结果以后，为了同底层控制系统连接，通过建立含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系模型，炉膛负压和给煤量、引风量、送风量以及主蒸汽流量之间的关系模型获得底层控制系统的给定值。这两个模型也是使用同样的神经网络模型来表示的。算法完成一样，仅仅是输入输出数据不一样，训练出来的模型表示了不同的关系。

3实时控制系统及其稳态优化

实时控制部分由Honeywell系统构成。为了保证系统长期稳定运行，燃烧控制采用模糊控制律。系统框图如图1所示。主蒸汽压力控制采用压控制方式；送风量控制保证空气预热后送风压力在一定范围内，在送风压力允许的条件下，按照风煤比偏差调节送风量，维持烟气氧含量在一定的范围内，风煤比根据负荷的变化而变化，实现经济燃烧；引风量控制使炉膛负压保持常值。其中，随负荷变化的最优风煤比是通过锅炉稳态优化程序计算再加上实际经验得到的。

图1锅炉燃烧控制框图

在控制算法的选择上，为了保证控制系统稳定运行，使用了模糊控制算法。实际控制作用有三种形式：（1）手动操作，在这种情况下，基准控制量跟随阀位信号变化；（2）设置偏差死区及变化率死区，当被控制参数偏差及其变化率在死区范围内时，投入后自动按照前馈变量进行控制；（3）偏差或者偏差变化率超过死区以后，进行模糊控制。所有控制方式在计算实际输出时都采用加权输出，即按照下式计算：

Xc=Xco+KeXce+KcXcc+KfXt（3）

式中，Xc为控制变量；Ke为偏差权值；Kc为变化率权值；Kf为前馈权值；Xce、Xcc、Xt分别为按偏差、变化率及前馈变量查找控制表格所得的控制变量。

采用设置偏差死区及其变化率死区措施，使系统允许被控制量参数在一定范围内变化，从而使执行机构避免不必要的频繁动作；采用权值输出，使系统可以进一步设置权值表，针对不同情况进行处理，改善控制品质。

4锅炉燃烧系统稳态参数优化运行结果

锅炉燃烧系统稳态参数优化程序具备如下功能：

·建立炉膛负压风送风量、引风量、给煤量和主蒸汽流量之间的关系模型；

·建立烟汽氧含量同送风量、引风量、给煤量和主蒸汽流量之间的关系模型；

·建立主蒸汽压力风送风量、引风量、给煤量和主蒸汽流量之间的关系模型；

控制管理论文范文第5篇

关键词：散热器检测;控制策略；反馈控制；前馈控制

1散热器检测系统

散热器检测的主要任务是保持散热器水流量一定时，在高中低温三种工况下分别测量其进出口水温和周围空气温度，由此计算并拟合出散热量的计算公式。测量的准确性主要取决于上述三个参数的控制精度，国家散热器检测标准[1]要求把进口水温度的波动控制在±0.2℃的范围内，而散热器所在检测小室的空气温度要控制在±0.1℃内。高中低三个工况下的水温要分别维持在95±0.2℃，75±0.2℃和55±0.2℃；空气温度则为18±0.1℃。这样的精度要求是很高的。

系统如图1所示。供水温调节系统包括一次和二次两个加热水箱。一次加热器把流出散热器的低温水加热到比较高的温度，二次加热器将水加热到最终温度。散热器所在小室为铁壳，而小室所在房间绝热。铁壳与房间内的环境用通过蒸发器和加热器的送风来控制，调节加热器功率可改变送风温度，从而将散热器周围空气温度维持在要求值。

2原有控制方案及存在的问题

原有控制系统根据一次加热水箱的出口水温通断控制一次加热丝，使其维持在比工况设定值低5℃的温度上下波动；而二次加热丝依据散热器的入口水温实施PID调节，最终将水温控制在设定值±0.2℃的范围内。空气系统根据小室温度PID调节空气加热丝的加热量，将其调整到18±0.1℃。这一方法，能把很好地控制小室空气温度。对于流量适中的散热片，也能将供水温度控制在±0.2℃范围内的目标。但当换上流量很小或者很大的散热器时，供水温度难以稳定，无法完成测量。这严重限制了散热器检测室的检测能力。虽然经过反复的参数调试，问题仍然没有得到解决。

3系统分析

对于散热器检测台来说，散热片最小流量值为20Kg/hr，最大可达200Kg/hr，流量变化比达到10。一组PID参数值很难在如此大流量范围变化时保持鲁棒性。加上原控制系统中没有流量测点，无法实现按流量变化调节PID参数的算法，所以导致流量较大和较小的散热器无法稳定。而且多组PID参数的调试工作量很大，这也直接降低了该方法的实用性。

为了进一步分析问题所在并找到合理的解决方法，我们重点分析了水系统中的调温设备－加热箱。如图2所示，因为一二次加热箱不大，可以采用集总参数法。设加热丝在单位时间内产生的热量为，水的比热为，流量为，箱内水质量为，入口低温水温度为，出口高温水温度为，加热箱对周围环境散热为。因为两个加热箱都做了很好的保温，近似将视为0，可列微分方程如下：

（1）

其中是主要扰动，是调节手段，而则为输出量。列出传递函数[2]可得：

（2）

由特征方程的根可知，微分方程的通解在静态时趋于0；因为非周期函数可以看作是幅值无穷小而具有一切频率成分的无穷多个谐波之和，所以将入口水温作傅里叶变换后，对于输入量的每项谐波，输出量都有相同频率的谐波与之对应，出口温度也是由这无穷多个谐波叠加而成。

输入输出量中的同频率谐波均为正弦函数，可用复数符号来表示，可令：

（3）

为扰动通道的幅频特性函数，而其幅值特性函数为：

（4）

由此可见，对于特定频率的入口水温扰动，当流量一定时，如果恰当选择值，可以实现对入口温度的波幅的缩小，从而可将出口温度的波幅限制在我们所需的范围内。

在散热器检测系统中，加热器容积约为100升，按照最大流量200Kg/hr计算，＝1800。而入口水温波动的频率不高，一般周期为10分钟，可得：

。所以，如果恒定加热丝的加热量后，要使出水口温度稳定在±0.2℃内，只要进口水温在±3.8℃内波动即可。因为对一次加热器实行通断控制很容易将一次出水温度维持±3.8℃甚至更小的的波幅内，这样的热水进入二次加热器后，再利用上面的特性即可实现对供水温度的精确控制。

另外，水系统还用一台冷水机组将散热片出口的高温水降至常温，从而引入检测室内的小水流量计，测定流量。水冷机组根据被冷却出水温度启停。对于水系统来说，这是一个主要的扰动。但是因为对于每一工况，散热器出口水温和过冷水机组后的水温基本不变，所以这一部分冷负荷可以采用前馈思想，根据不同的工况由二次加热器给定值补偿，从而进一步减小供水温度的静差，保证将供水温度严格控制在设定值±0.2℃的范围内。

4模拟和实验数据

上面的理论推导和结论，同时得到了数值模拟和实际运行数据的支持。图3所示为Matlab对稳定后的加热器进出口水温的模拟[3]。虚线进口水温波动线是幅值为3.8的正弦曲线，当加热量为定值时，代表出水温度的实线的波动范围被控制在了±0.2℃内。这很好了证明了理论分析的正确性。

另外，在流量为150kg/hr时，用上面的逻辑控制检测系统运行稳定后，现场用惠普数采仪每隔10秒对一次加热器出口水温和散热器进口水温进行采集，分别绘制温度图如下：

从图中看出，一次加热器出口水温度的波幅约为0.4℃，当二次加热量控制为定值时，散热器入口温度的波动幅度只有0.03℃，远远超过了国家标准要求的精度。当流量在大范围内改变时，系统同样能很好地稳定，所以数值模拟和实验数据都证明了上述控制方法的有效性。

5总结和通用控制策略的提出

散热器检测台的风系统一旦设计完成后，运行状态下的风量都一定，不随散热器工况的切换而变化，所以只要PID控制参数在调试阶段确定好，一般不会出现控制不稳的情况；但不同散热片要求的水流量不同使得时间常数值变化剧烈，改变了系统特性。在没有流量测点的情况下，一般的PID参数都是针对中等流量的散热片整定得到的，所以在检测流量特大和特小的散热器时，难免会发生无法控制的情况。

针对类似的散热器检测水系统，上面的控制策略不仅调试简单，避免了繁琐的PID参数调节过程，调节精度很高，而且大流量范围内的鲁棒性好，无需增加流量测量装置。控制策略可以概括如下：

二次加热器采用前馈控制，根据不同工况补偿冷水机组带走的冷负荷，但对每一工况的加热量为定值；

一次加热器采用反馈控制，根据当前出水温度值合理给定温度高低限和间断投入的热量，保证适当的一次水出口温度的波动幅值和频率。

同时，从控制角度又能对类似系统的设计提出下面的指导，即：

依据流量的范围确定一二次加热水箱的蓄水量，一般来说应该选的稍大一些，以突出其对温度波动的减幅作用；

根据值合理选择加热器的功率，尤其对一次加热器，其总功率以及加热丝通断分组情况要以能提供适当的一次出水温度波动范围（主要指标）和频率为原则。

参考文献

[1]GB/T13754-92采暖散热器散热量测定方法